前言

隨著新能源鋰電池、半導(dǎo)體、生物制藥、液晶面板等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的潔凈度提出了更高的要求，有效控制潔凈室空氣中的塵埃粒子濃度至關(guān)重要。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定，潔凈室在設(shè)計(jì)、建造以及交付運(yùn)行以后，都需要對(duì)其性能和合理性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。那么，企業(yè)為了滿(mǎn)足生產(chǎn)條件搭建符合標(biāo)準(zhǔn)要求的潔凈室環(huán)境，該如何實(shí)現(xiàn)對(duì)塵埃粒子的監(jiān)測(cè)呢？

以往客戶(hù)僅在項(xiàng)目驗(yàn)收時(shí)采用手持式塵埃粒子計(jì)數(shù)器針對(duì)作業(yè)廠區(qū)內(nèi)相關(guān)區(qū)域進(jìn)行潔凈度檢測(cè)，而工程驗(yàn)收合格投入使用后，則只會(huì)定期安排人工進(jìn)行抽查巡檢，這樣的做法會(huì)帶來(lái)一系列的問(wèn)題。

QUESTION 傳統(tǒng)手持式塵埃粒子計(jì)數(shù)器存在的問(wèn)題及風(fēng)險(xiǎn)

01 增加了企業(yè)的潔凈成本

人工監(jiān)測(cè)將給潔凈廠房帶來(lái)額外的人員和設(shè)備，增加了潔凈負(fù)荷。有些企業(yè)為了能夠確保潔凈室作業(yè)環(huán)境持續(xù)可靠，會(huì)連續(xù)不間斷高功率運(yùn)行FFU風(fēng)機(jī)，這樣做不僅會(huì)加快濾網(wǎng)、風(fēng)機(jī)等的壽命消耗，也帶來(lái)了能源的浪費(fèi)。

02 人工監(jiān)測(cè)缺乏采樣點(diǎn)和采樣時(shí)間的固定性

在手工操作下，前后兩次采樣點(diǎn)的位置很難保證在同一點(diǎn)，采樣的時(shí)間也不能保證在不同班次或日期的同一個(gè)相對(duì)或絕對(duì)時(shí)刻。因此，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間很難產(chǎn)生相對(duì)的聯(lián)系，沒(méi)有可比性，不利于判斷系統(tǒng)運(yùn)行的長(zhǎng)期趨勢(shì)。

03 定期檢測(cè)無(wú)法覆蓋所有污染超標(biāo)風(fēng)險(xiǎn)

在生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境的情況往往是變化的，原材料的進(jìn)出、人員的更換以及產(chǎn)品的變化都將對(duì)潔凈室的潔凈程度有所影響。往往在一個(gè)班次開(kāi)始時(shí)環(huán)境是滿(mǎn)足要求的，而在結(jié)束時(shí)發(fā)現(xiàn)塵埃粒子數(shù)超出了標(biāo)準(zhǔn)。由于人工監(jiān)測(cè)無(wú)法提供連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，因此無(wú)法估計(jì)系統(tǒng)是在何時(shí)偏離了規(guī)定工況，更無(wú)法估計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量情況。這就無(wú)法保證潔凈室潔凈度，進(jìn)而影響產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。

QUESTION 塵埃粒子計(jì)數(shù)器升級(jí)在線監(jiān)測(cè)的必要性

01 標(biāo)準(zhǔn)對(duì)在線監(jiān)測(cè)的要求

新版GMP在硬件要求方面，提高了部分生產(chǎn)條件的標(biāo)準(zhǔn)，增加了在線監(jiān)測(cè)的要求，特別對(duì)懸浮塵埃粒子，也就是生產(chǎn)環(huán)境中的懸浮微粒的靜態(tài)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，對(duì)浮游菌、沉降菌（生產(chǎn)環(huán)境中的微生物）和表面微生物的監(jiān)測(cè)都作出了詳細(xì)的規(guī)定。

02 實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)控制，無(wú)需人工參與

在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)潔凈室內(nèi)懸浮顆粒的個(gè)數(shù)并及時(shí)報(bào)警；并具備能夠與FFU風(fēng)機(jī)等凈化設(shè)備智能聯(lián)動(dòng)的功能，始終將環(huán)境內(nèi)懸浮塵埃粒子個(gè)數(shù)維持在標(biāo)準(zhǔn)要求的較低范圍內(nèi)，從而將FFU風(fēng)機(jī)等設(shè)備的能耗和損耗控制在較低水平。

03 覆蓋整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，降低污染風(fēng)險(xiǎn)

7*24小時(shí)的連續(xù)不間斷監(jiān)測(cè)，最大程度保證產(chǎn)品在全流程生產(chǎn)工序中免受污染，提升產(chǎn)品質(zhì)量，降低不良率風(fēng)險(xiǎn)

QUESTION 在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器面臨的挑戰(zhàn)

01 連續(xù)不間斷運(yùn)行，對(duì)壽命的要求

傳統(tǒng)手持式設(shè)備多采用氣泵進(jìn)行采樣，而氣泵的壽命一般僅有幾千小時(shí)，而且成本較高，噪音較大。而且氣泵在運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)存在機(jī)械磨損，造成對(duì)潔凈室環(huán)境的污染。

02 連續(xù)不間斷運(yùn)行，對(duì)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性要求

塵埃粒子計(jì)數(shù)器在長(zhǎng)期運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)由于光源的老化及采樣氣泵的磨損，導(dǎo)致測(cè)量準(zhǔn)確度發(fā)生漂移。由于手持式塵埃粒子計(jì)數(shù)器可以在每次使用前采用調(diào)零器進(jìn)行校準(zhǔn)，而在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器由于安裝位置的局限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)頻繁的調(diào)零動(dòng)作，這需要在線粒子計(jì)數(shù)器滿(mǎn)足免維護(hù)的要求。

03 多點(diǎn)分布式安裝，對(duì)設(shè)備系統(tǒng)及施工安裝的要求

潔凈室在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是一套實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)潔凈區(qū)域潔凈度的在線監(jiān)控管理系統(tǒng)，對(duì)潔凈室內(nèi)的多個(gè)傳感器進(jìn)行管理。包括遠(yuǎn)程控制、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、數(shù)據(jù)分析和趨勢(shì)圖，當(dāng)被監(jiān)測(cè)區(qū)域一旦超出限定值系統(tǒng)將自動(dòng)報(bào)警。

四方光電塵埃粒子計(jì)數(shù)器

潔凈室在線監(jiān)測(cè)潔凈方案

四方光電基于12年光散射技術(shù)的研究與創(chuàng)新，推出了在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器OPC-6500F、OPC-6303M和OPC-6510，以及核心零部件激光塵埃粒子計(jì)數(shù)傳感器PM5000S、PM3003NS和PM5100，可廣泛應(yīng)用于百級(jí)、千級(jí)、萬(wàn)級(jí)、十萬(wàn)級(jí)等潔凈室環(huán)境。（見(jiàn)圖1）

圖1：潔凈室在線監(jiān)測(cè)解決方案 1、低噪音渦輪風(fēng)機(jī)采樣，7*24小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)穩(wěn)定性好。

四方光電在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器OPC-6510采用大流量渦輪風(fēng)扇采樣，相對(duì)氣泵采樣有更好的穩(wěn)定性，以及壽命表現(xiàn)，能夠滿(mǎn)足10年連續(xù)工作需求。（見(jiàn)圖2）

圖2：在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器OPC-6510采樣風(fēng)扇壽命測(cè)試報(bào)告

2、28.3L恒流采樣，確保長(zhǎng)期數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。

在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器OPC-6510內(nèi)置超聲波流量傳感器，能夠快速準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)采樣流量，實(shí)時(shí)進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)，消除了氣泵長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后采樣流量衰減的影響，保證在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中的28.3L/min氣泵恒流采樣。

3、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，與標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備線性相關(guān)性R2＞0.9。

為了驗(yàn)證在線塵埃粒子計(jì)數(shù)器是否能夠滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求，四方光電將樣品送到第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)進(jìn)行了OPC6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備委托對(duì)比測(cè)試（見(jiàn)圖3），測(cè)試數(shù)據(jù)表明，OPC6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備線性相關(guān)系數(shù)R2=0.91，r=0.95（見(jiàn)圖4）。

圖3：OPC-6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備測(cè)量值對(duì)比圖表

圖4：OPC-6510與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備線性相關(guān)性分析圖表

4、滿(mǎn)足ISO14644-1:2015、新版GMP、JJF1190-2008、GB/T6167-2007 標(biāo)準(zhǔn)

四方光電塵埃粒子計(jì)數(shù)器檢測(cè)性能符合國(guó)家計(jì)量總局頒布的JJF1190-2008《塵埃粒子計(jì)數(shù)器校準(zhǔn)規(guī)范》規(guī)程的技術(shù)要求以及多種國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)我司也可以向企業(yè)用戶(hù)提供核心粒子計(jì)數(shù)傳感器及解決方案，協(xié)助客戶(hù)通過(guò)整機(jī)的計(jì)量認(rèn)證。

審核編輯 ：李倩